Процесс - коалесценция - капли
Cтраница 1
Процесс коалесценции капель можно условно разбить на два этапа. На первом этапе, называемом транспортным, происходит сближение капель до их касания, а на втором, называемом кинетическим, - их слияние. Экспериментальные исследования коалесценции капель на плоской границе раздела двух жидких сред дают основание считать [7], что время слияния капель значительно меньше времени их сближения. Это означает, что процесс коалесценции лимитируется транспортной стадией. Сказанное означает, что ядро кинетического уравнения можно рассчитать путем детального анализа процесса сближения капель вплоть до их соприкосновения, считая, что каждое столкновение капель приводит к их слиянию. [1]
Процесс коалесценции капель состоит из двух этапов. Первый этап, транспортный, включает в себя сближение капель вплоть до касания поверхностей. Предположим, что основное время приходится на транспортную стадию. Кроме того, будем считать, что каждое столкновение капель приводит к их коалесценции. Тогда основная задача состоит в определении частоты столкновения капель различного размера. [2]
 |
Влияние различных факторов на коалесценцию капель в отстойных аппаратах. [3] |
Процесс коалесценции капель, схематично показанный на рис. 88, весьма сложен, и первые детальные исследования его относились к изучению единичных капель на плоской поверхности раздела двух жидких фаз. [4]
 |
Зависимость коэффициента уноса Kj сетчатого электрода от параметров Re, d и Ь. [5] |
Рассмотрим процесс коалесценции капель с полностью заторможенной поверхностью, когда они ведут себя как твердые частицы, в развитом турбулентном течении малоконцентрированной эмульсии в предположении, что размеры капель значительно меньше внутреннего масштаба турбулентности ( R), капли не деформируются, а значит, и не дробятся. [6]
Сделанные предположения позволяют рассматривать процесс коалесценции капель с подвижной поверхностью так же, как и коалесценцию капель с заторможенной поверхностью. Основное отличие от случая, рассмотренного в разделе 13.6, состоит в виде коэффициента гидродинамического сопротивления. [7]
Для полного математического описания процесса коалесценции капель воды в нефти при турбулентном режиме ее движения необходимо знать количественные характеристики поля скоростей или иметь общее решение системы уравнений, описывающее турбулентное движение двухфазной среды, что пока невозможно. Для описания в первом приближении турбулентного движения эмульсии по трубопроводам необходимы следующие допущения: движение нефти вдоль оси трубы определяется средней объемной скоростью и0; влияние турбулентных пульсаций на столкновения капель в потоке нефти выражается через частоту столкновений 0; размеры капель эмульсии позволяют считать ее однородной жидкостью, а средние диаметры глобул пластовой воды и раствора реагента одинаковы. Кроме того, предполагается, что плотности нефти и пластовой воды отличаются незначительно. [8]
Физически это может соответствовать процессу коалесценции капель в условиях слабого перемешивания, при котором отсутствует дробление капель. [9]
По первому, в процессе коалесценции капель воды девонских горизонтов, содержащих ионы железа, и капель воды угленосных горизонтов, содержащих сероводород, сульфид железа образуется в объеме общей капли. По второму, после слияния девонских и угленосных эмульсий сероводород начинает диффундировать через поверхность раздела в каплю девонской воды. В этом случае сульфид железа образуется на границе раздела фаз, он может быстро перейти в нефтяную фазу и выступить стабилизатором водонефтяной эмульсии. [10]
Дальнейшими исследованиями было установлено, что осуществление процесса коалесценции капель сопровождается увеличением концентрации реагента как в нефти, так и на границе раздела фаз укрупнившихся глобул воды и нефти. Это связано с резким сокращением свободной поверхности эмульсионной системы при слиянии капель. Отсюда следует, что деэмульгирующая способность нефти по мере удаления из нее воды возрастает, а способность глобул к коалесценции увеличивается. [11]
 |
Схема соединения электродов в дегидраторе для выравнивания. [12] |
Выше было показано, что повышению скорости процесса коалесценции капель в постоянном электрическом поле способствуют зарядка капель и повышение их концентрации в областях максимальной напряженности поля. В связи с этим поле в электростатических дегидраторах делается существенно неоднородным. [13]
Стабильность эмульсий определяется сопротивлением, оказываемым системой процессу коалесценции капель. На скорость отстаивания фаз влияет частота столкновения капель и особенности процесса коалесценции. Стабильные эмульсии обычно содержат капли размером менее 1 - 1 5 мкм. Большое влияние на стабильность эмульсии оказывают поверхностно-активные вещества и твердые взвеси. Присутствие поверхностно-активных веществ влияет на поверхностное натяжение капель. При отстаивании фаз после перемешивания первичный распад эмульсии происходит сравнительно быстро, причем жидкость распадается на три слоя: верхний ( легкий), средний ( промежуточный) и нижний ( тяжелый); в дальнейшем во втором периоде распада эмульсии, который начинается после исчезновения промежуточного слоя, происходит медленное доосаждение капель. [14]
В заключение оценим время, по истечении которого процесс коалесценции капель в электрическом поле закончится. [15]
Страницы: 1 2 3